煤气柜是贮存工业及民用煤气的钢制容器，有湿式煤气柜和干式煤气柜两种。湿式煤气柜为用水密封的套简式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀（干）油或柔膜密封的活塞式结构。煤气柜的钟罩、塔及活塞为活动式结构，承受气体压力并保证良好的密封性能，其安装精度要求较高。煤气柜柜体材质为碳素钢和低合金钢。工地连接方式有铆接、焊接和高强度螺栓连接。焊接一般采用手工焊和CO2气体保护焊。柜顶桁架和柜顶板通常借助设置的中央台架进行安装。

煤气柜及其安装

湿式煤气柜安装湿式煤气柜有螺旋升降式和垂直升降式两种。柜内容量从几千立方米到几十万立方米，气体压力通常为0.0012～0.004MPa。螺旋升降式煤气柜的钟罩及塔节外部，装有斜形轨道及导轮。当煤气进入或排出时，钟罩及各塔节沿斜形导轨呈螺旋形上升或下降。垂直升降式煤气柜(图1)的柜体在圆周方向设置立柱和导轨，钟罩及各塔节设有导轮。当煤气进入或排出时，导轮沿导轨上升或下降。各塔节之间形成水封装置(图2)充气后起密封作用，杜绝煤气向外泄漏。图1垂直升降式低压湿式煤气柜示意图湿式煤气柜的结构主要由煤气进出管、底板、水槽、塔体、钟罩、导向装置及辊轮、配重等组成。柜体结构安装顺序为：基础测量一底板铺设一水槽支柱-水封水柱高度板装配一水槽注水基础沉降试验一各塔节安装一钟罩安装一进出口管、辊轮、配重等附件安装一升降试验一气密性试验一涂装。基础测量时，应按设计对柜的直径、方位、支柱进行定位。根据定位轴线进行底板铺设，要控制好搭接尺寸。底板铺设前其背面要进行防腐处理。底板焊接采用跳焊法或退步反向焊分区、分段对称进行，焊缝要全数进行真空检漏。水槽壁板及支柱安装、调整定位后即行焊接，然后向水槽内注水对基础进行沉降试验并按规范规定进行观测。基础沉降完成后开始安装塔节和钟罩。塔节安装顺序为：先安靠近水槽的塔节，然后依次向内安装各塔节，直到钟罩。塔节安装，一般是在底板上铺设垫梁，调平并在其上划出各塔节及钟罩的同心圆定位线，按照下挂圈一立柱一导轨一立柱一菱形板一上挂圈的顺序依次装配，调整定位后，先内后外对称施焊；然后利用中央台架安装钟罩桁架环，主梁、次梁和顶板，同时从中心向外对称焊接顶板。最后安装煤气进出口管、放散管、斜梯和配重块。

煤气柜的升降试验是在全部安装完成、电气仪表调试合格后进行，先向水槽充水，用鼓风机从煤气进出口管向柜内鼓风，当钟罩及各塔节先后升起并上升到位后，关闭进出口管，打开放散阀，排出空气，各塔节便开始下降，依次先慢速后快速反复进行升降试验。试验的检查项目主要包括检测各塔节及钟罩的倾斜，导轮啮合情况，各塔节升降时的压力变化以及壁板焊缝泄漏等。试验后进行防腐涂装。

干式煤气柜安装干式煤气柜有稀油密封的曼恩型柜、干油密封的克隆型柜和橡胶膜密封的维金斯柜等。

曼恩型煤气柜安装柜体为多边形筒状直立式结构(图3)。储气量由几万立方米到十几万立方米不等。图3所示干式煤气柜煤气压力一般为0.004～0.008MPa。其安装流程为：基础测量一底板铺设一基柱安装一底部油沟安装一柜顶部安装一活塞安装一侧板安装一压重配置一密封装置安装一活塞走行试验一气密性试验一涂装。

(1)底板按板材长度方向顺排铺设；铺设前其背面要做防腐处理；底板焊接采用分区(块)、分段退步反向焊，焊缝应全数进行真空检验。

(2)基柱是煤气柜的骨架和行走导轨，其间距通常为5～7m，安装时要精心调整间距以及径向和切线方向的垂直度。

(3)底部油沟一般先安装角部，后安装边部，油沟下面要紧贴基础，上平面水平度应控制在2mm以内，周边焊缝要作严密性试验。

(4)活塞安装一般由中心环向外和角部油沟方向同时对称进行，并利用活塞板控制活塞桁架的间距。活塞板的焊接由中心环向外对称进行。

(5)柜体安装通常采用浮升正装法，用设在柜顶的移动小吊车或塔式起重机安装。

(6)压重块按设计要求和实际重量配置，并要考虑活塞倾斜情况。

(7)密封装置是密封煤气的关键部位，一般应在柜体结构安装完成、不再进行电焊和气割作业后开始安装。安装顺序为：滑板组装一帆布组装一角部组装一油沟内组装一隔离装置组装277麟一检验一注油。

(8)活塞走行试验在柜体与密封装置安装调试完成后进行，主要是对活塞倾斜、密封油系统、导轮、密封装置等进行综合性考核。

(9)走行试验分慢速和快速两种：先采用慢速(一般为1～2m/rai’n)进行全行程上升或下降试验，完成后再进行快速下降试验。

克隆型煤气柜安装柜体为正圆形，用干油密封。储气容量一般为十几万立方米到几十万立方米，储气压力一般为O．006～O．008MPa。活塞与壁板间的密封装置采用多层橡胶板，板间注入干油密封。安装方法与安装流程与曼恩型煤气柜基本相同。活塞为球面形的，沿圆周为箱形梁结构，为保证活塞具有设计要求的重量，梁内要浇注一定量的混凝土；侧板立缝焊接通常采用C0。气体保护焊，横缝焊接采用手工焊。柜体安装后，降下活塞即开始安装密封装置，安装流程为：组装密封件一安装密封件一安装配重一安装注油管道和挡油板一调整配重。

维金斯型煤气柜安装维金斯煤气柜采用橡胶密封膜设置在柜体金属外壳与活塞之间，形成一个既可上升又可下降的气封装置。煤气柜的储量一般不超过10万米。，贮气压力一般不大于0．006MPa，适用于储存含尘量高、且进出速度快的煤气。柜体安装通常采用正装法，基础为拱形球面，底板铺设并焊接完成后，在底板上组装活塞环梁和活塞板，在活塞板上组装柜顶桁架和柜顶板，然后安装基柱币11t恻't板，利用基柱用卷扬机提升柜顶将其就位，最后安装密封膜及附件。

综合试验干式煤气柜安装完成后，要进行活塞走行试验和气密性试验。活塞行走试验是对活塞倾斜、导轮压力、密封装置、柜位计等进行综合考核。气密性试验时，先向柜内充气，充气量为柜内容量的90%左右，然后搁置7昼夜，每天当气温稳定(一般在日出前)时测量其压力、体积和温度，按照计算，其泄漏率以不超过国家标准规定为合格。

国内常用钢制湿式煤气柜主要技术参数

曼型干式气柜、10万m3橡胶膜干式气柜

油罐群工程：

威金斯煤气柜又称橡胶膜密封式干式气柜，是石化、冶金、钢铁等行业的一种储气容器，该型气柜其结构主要分为外部不动壳体包括侧板、底板、顶板等，内部移动体包括活塞、T 挡板及连接侧板与 T 挡板与活塞挡板的内橡胶膜构成，整个气柜储放气体靠柜内移动体的上下移动来完成，整个移动体的水平通过活塞调平装置来调整，气柜的密封主要采用橡胶膜作为密封。

1、施工程序简介

由于气柜的壁板连接型式为搭接，在现场施工中，采用由下而上正装的施工方法，整个气柜的安装主要分为3个安装阶段进行：第一阶段为地面安装阶段：即从基础复测验收到具备条件上升的阶段，主要包括基柱测量及基柱定位，基柱、柜底版、活塞板制作安装，柜顶制作等；第二阶段为上升安装阶段：即从第一层侧板一直到柜顶的提升阶段，主要包括侧板、立柱、斜梯、平台及防风梁的制作安装；第三阶段为内部安装及调试阶段：主要包括T挡板、活塞挡板、柜顶附件等制作安装，调试、试运行及气密试验。在整个气柜的安装过程中，底板、活塞板的焊接，基柱的安装，立柱及侧板的安装，柜顶吊架及橡胶膜的安装，直接影响到气柜的安装质量和运行性能。

2、施工程序及关键点

2.1 基柱的安装

整个气柜全高分三根立柱连接，每带侧板均通过连接角钢或连接防风梁的角钢与立柱连接，基柱的安装精度对整个气柜的垂直度起到决定性的作用。在就位基柱前，首先应对基础进行复测，以基础最高的一点为基准点，在柜底板铺设完后，通过调整垫铁使基柱柱脚底板的下表面与底板的下表面平齐，以保证安装标高。在安装立柱的过程中，在柜底中心架设全站仪，以便调整各个方位立柱的垂直度，保证安装质量。

2.2 柜底板的铺设

柜底板为球面形状，为了减少焊接工作量及焊接所产生的变形，现场采用大拼板的安装方式，底圈各圈边环板排版时均应在环向留封口板，便于保证组对精度。柜底板安装过程中应注意铺板顺序及焊接顺序，整个底板施工过程中要保证板的上表面平整度。

2.3 活塞及活塞水泥坝安装

整个活塞组装分为：活塞挡板围环安装—活塞梁安装—活塞水泥坝浇注—活塞板安装—活塞挡板支架安装—活塞内平台－爬梯安装—活塞调平装置安装由于活塞的骨架由主径向的骨架梁与次径向骨架梁及若干环向梁构成的网状结构，在施工中按图纸要求控制骨架间隙及骨架梁的精度。活塞顶板与主梁、次梁搭接焊。在搭接时应保证留有两焊缝的间隙，板与梁间尽量压实。焊缝焊完需要做真空试漏检验。

2.4 柜侧板的安装

侧板安装顺序：每圈侧板共有18张，在安装的过程中，采取正反安装。即前9张侧板沿着顺时针方向依次吊装就位，后9张侧板沿着相反的方向逆时针就位。其作用有两个：一是因为整个壁板对接形式为搭接焊，为了便于板与板间的穿插。二是可以控制立柱的扭曲变形，从而更加保证立柱的垂直度。

侧板的支承主要是靠侧板上的加强角钢与立柱上的连接角钢的连接。每张侧板上加强角钢的弯制很重要，直接影响整个气柜的椭圆度。通过滚板机滚弧的加强角钢及侧板检验合格后，通过制定的拱型胎具与角钢圈点焊连为一体安装。柜壁板间连接形式为搭接，在安装时采用正装法。由下往上按顺序将侧板吊装就位，在安装第一带侧板时，先点焊侧板与底板间的环焊缝，再点焊侧板间的立焊缝，以同样的方法，依次往上安装侧板。焊接每一圈侧板焊缝时，必须保证以上有两带已组装点焊的侧板。

侧板焊接：气柜侧板的焊接质量，直接影响柜体的外观质量。如焊接控制不当，整个柜体就会出现凹凸不平。所以在焊接的过程中，焊工均布柜体四周，每名焊工同位置、同方向、同焊接工艺、同时焊接，在焊接的过程中控制焊接电流控制在一定范围内。焊接次序：先顺时针方向焊接立柱上的连接角钢与加强角钢的短焊缝，再逆时针焊接侧板间的立焊缝，最后焊上下两圈侧板间的环焊缝。注意在焊接立焊缝时，与环缝接头处留100mm左右的焊缝暂时不焊，等环缝快与立缝交接时，再施焊与环焊缝一起平滑过渡。在侧板环焊缝的焊接过程中，每圈侧板的焊接方向不一样，主要采用的是反变形法，即在焊接一圈侧板时，所有焊工朝一个方向施焊，那么在焊上一圈环缝时，焊接方向与下一圈方向相反，经过实践证实，这样焊接对控制侧板的变形很有效果。

2.5 柜顶提升

2.5.1 提升机具安装

一般将吊装立柱与最上段立柱制作一起，在最上圈侧板与平台焊接好后，将加强环梁与吊装立柱上端连接紧固，在立柱顶端设置吊杆及滑轮组。 在气柜每根立柱基础旁放置一台卷扬机，并将卷扬机固定，吊装用钢丝绳应保证足够长。考虑每个卷扬机所承受的载荷相一致，确保机具能承受、起吊受力点在吊装立柱中心，必须保证在吊装过程中，钢丝绳呈垂直状态。通过现场计算，吊点选定在柜顶梁与立柱的连接板上。

2.5.2 柜顶吊装就位

在吊装时，应保持同步性，每提升一圈板的高度，进行一次平衡度检测。在柜顶提升至指定高度前100mm时停止吊装，检查顶环梁连接板与柜立柱间的间隙，并调整到要求范围内，然后继续提升，将柜顶安装就位。

2.6 内部构件安装

气柜内部内部构件安装，主要包括T挡板支架、T挡板、活塞挡板。在这一系列的安装过程中，主要控制密封直径，要多次定位测量，随时调整，与橡胶膜的接触面应打磨光滑。

2.7 橡胶密封膜的安装

整个气柜的密封是靠内外两层橡胶膜，内层橡胶膜附在活塞支架波纹板上，外层橡胶膜附在T挡板支架波纹板上，与活塞、T挡板支架、侧板、密封角钢、密封槽钢构成一个密闭系统。

安装前确保柜内与橡胶膜接触的构件表面，光滑清洁无毛刺。在安装完毕后，杜绝一切动火作业。密封角钢及密封槽钢表面应打磨光滑，除锈彻底。这是一个关键点，密封角钢、槽钢侧板对接头部、密封角钢与侧板的接缝处的焊接及密封槽钢焊接处要求做油浸透试验，下端密封槽钢与活塞挡板围环底板需双道焊，保证绝对密封。密封胶涂抹均匀，要求螺栓拧紧后，密封胶挤出密封面。

整块橡胶膜使用卷扬机进行一体吊装。将橡胶膜展开并顺次安装吊装夹具，吊点设在橡胶膜预留的吊装孔上，起吊开始缓慢上升，使橡胶膜成自然状态下的圆筒型，切勿扭曲。吊装时，避免柜内构件破坏橡胶膜。吊装就位时，先安装上部的密封口，再进行下部密封口的安装，安装时密封角钢和密封槽钢上的开孔垂直对应。安装就位后，再次检查橡胶膜，确保上下不发生折皱。

3、气柜试运行调试

3.1 调试内容

待整个气柜制作安装、防腐施工、电气仪表安装及初步调试结束后，将鼓风机与进气管临时接通，单车试运良好。在柜体外侧设置U型压力计，观测气柜压力变化情况。在试运行过程中，主要检查：柜内压力、活塞水平度、密封件之间的间隙及密封橡胶膜固定处气密性检查、焊缝的气密性、活塞升降速度、调平装置的驱动情况等。活塞的水平度通过水泥配重块来调整，柜内压力通过U型压力计水柱的高度来推断。

3.2 整体气密性

气柜的气密性很关键，气柜的移动体部分需要作全面检查。将气柜内冲入9 0%容积的空气，进出气口用水封死，检查所有阀门、法兰等气体是否有泄露情况。无泄漏后，选定一个时间（早上最宜），测定当时间段内大气压力、柜内压力、柜内气温，要求每天定时一检，连续检查6天，观察合格程度。

4、总结

广西石化1000万吨/年炼油工程2台20000m3威金斯气柜施工取得了成功，本文主要介绍了20000m3威金斯气柜的施工工序及施工过程中的控制点、关键点，总结了实际工程的工作经验作。旨在抛砖引玉，为促进威金斯气柜施工技术的理论完善化、施工程序化进一点绵薄之力。